Устройство управления сортировкой лесоматериалов Советский патент 1993 года по МПК B07C5/14 

pvf.2.

Изобретение относится к устройствам управления сортировочных транспортеров и может быть использовано, в частности, в лесной и деревообрабатывающей промышленности.

Большинство лесотранспортеров, в том числе и с двухсторонним сбросом имеет резервный лесонакопитель, в который сбрасывают бревна, не сброшенные пс какой-либо причине ни в один из рабочих лесонакопй- телей после прохождения по лесотранспор- теру, Лесонакопители у такого транспортера расположены попарно противоположно и симметрично продольной оси транспортера.

Известно устройство управления сортировкой лесоматериалов, включающее за- датчик адреса рабочего лесонакопителя, датчик наличия бревна на входе транспортера и датчик наличия бревна в зоне резервного лесонакопителя, датчик контроля перемещения лесотранспортера, исполнительные механизмы сбрасывателей по количеству лесонакопителей, блок управления сброской, входы которого подсоединены, соответственно, к выходам задатчика адреса/датчика наличия бревна на входе лесотранспортера и датчика контроля перемещений, а основные выходы - к входам исполнительных механизмов сбрасывателей всех рабочих накопителей, кроме того датчик наличия бревна в зоне резервного лесонакопителя подключен к входу исполнительного механизма сбрасывателя резервного лесонакопителя.

Следует отметить, что в конструкции лесотранспортера, управляемого известным устройством, сбрасыватель, обслуживающий резервный лесонакопитель смещен вперед относительно сбрасывателя, обслуживающего последний рабочий накопитель, размещенный с противоположной стороны лесотранспортера. Это связано с тем, что в случае симметричного противоположного расположения этих сбрасывателей, устройство управления неспособно исключить сброс бревен, предназначенных для последнего рабочего накопителя, в резервный лесонакопитель. В этой ситуации все зависит от того - по какой цепи управляющий сигнал пройдет раньше: блок управления сброской - исполнительный механизм сбрасывателя последнего рабочего лесонакопителя или датчик наличия бревна в зоне резервного лесонакопителя - исполнительный механизм сбрасывателя резервного лег сонакопителя.

Относительное смещение указанных лесонакопителей приводит к снижению технологичности и повышению себестоимости

лесотранспортера, так как соответствующий им блок конструкции, отличается от всех остальных, идентичных блоков конструкции лесотранспортера. Следовательно,

известное устройство управления сортировкой обладает недостаточными эксплуатационными возможностями, в частности она не может быть применена для управления работой лесотрзнспортера, у которого все блоки идентичны, и сбрасыватели, обслуживающие резервный и последний рабочий лесонакопитель, установлены противоположно друг другу, т.е. без относительного смещения..

Целью изобретения является расширение технологических возможностей.

Для достижения этой цели устройство управления сортировкой лесоматериалов, содержащее датчик наличия бревна на входе лесотранспортера. датчик контроля перемещений бревен, задатчик адреса лесонакопителя, выходами связанный со входами блока управления, первыми выходами связанного с исполнительными механизмами сбрасывателей в рабочие накопители, кроме последнего, исполнительные механизмы сбрасывателей в последний рабочий и резервный Лесонакопители, датчик наличия бревна в

зоне резервного лесонакопителя, дополнительно содержит блоки памяти, блок установки в нуль, выход которого подключен к входам обнуления первого и второго блоков памяти, и дополнительный блок управления, первый и второй выходы которого подсоединены ко входам исполнительных механизмов сбрасывателей, резервного лесонакопителя и последнего рабочего лесонакопителя, противолежащего резервному,

третий выход подключен ко входу блока установки в нуль, в первый и второй входы дополнительного блока управления - к выходам, соответственно, первого и второго блоков памяти, причем третий вход дополнительного блока управления подсоединен к выходу датчика наличия бревна в зоне резервного накопителя и первому входу первого блока памяти, первый вход второго блока памяти связан со вторым выходом

блока управления. Кроме того, дополнительный блок управления может включать три элемента И, при этом первым входом дополнительного блока управления является второй вход первого элемента И, вторым

входом этого блока является второй вход второго элемента И, третьим входом дополнительного блока управления является первый вход первого элемента И, первым и вторым выходами дополнительного блока

управления являются выходы, соответстеенно, второго и третьего элементов И, третьим выходом этого блока является выход первого элемента И, подсоединенный к первым входам второго и третьего элементов И.

На фиг. 1 - возможный вариант технологической схемы лесотранспортера с двухсторонней сброской; на фиг. 2 - блок-схема устройства управления сортировкой; на фиг. 3 - возможный вариант реализации блока управления; на фиг. 4 - возможный вариант реализации промежуточного запоминающего устройства; на фиг. 5, 6 - возможные варианты реализации схем выбора сбрасывателя.

Устройство управления входит в состав технологического узла сортировочного транспортера с двухсторонней сброской, который может включать в себя: загрузочное устройство 1, подающий транспортер 2, кабину оператора 3, транспортер с двухсторонним сбросом 4, рабочие лесонакопители 5, последний рабочий лесонакопитель 6, резервный лесонакопитель 7 (см. фиг. 1). Устройство управления содержит задатчик адреса 8, датчик наличия бревна на входе транспортера 9 (ДНБ), датчик контроля перемещения 10(ДП), блок управления 11 (БУ), исполнительные механизмы сбрасывателей (исполнительные механизмы сбрасывателей всех рабочих лесонакопителей, кроме последнего рабочего и противолежащего ему резервного, обозначены поз, 12, исполнительный механизм сбрасывателя последнего рабочего накопителя обозначен поз. 13, а исполнительный механизм резервного лесонакопителя - поз. 14), датчик наличия бревна в зоне резервного лесонакопителя 15 (ДРНБ), схему выбора сбрасывателя 16, которая в свою очередь состоит из первого и второго блоков памяти 17. и 18, блока установки в нуль 19, дополнительного блока управления 20(ДБУ)(см. фиг, 2). Расположение. ДНБ и ДРНБ на сортировочном транспортере показано на фиг, 1.

В качестве задатчика адресов 8 могут быть использованы либо датчики размеров, либо пульт управления, при помощи которого задаются адреса на основании визуальной оценки назначения сортируемых бревен.

В качестве ДНБ 9 и ДРНБ 15могутбыть использованы, например, фотостворы. Блок управления 11 может быть реализован, например, по схеме, изображенной на фиг. 3.

Эта схема состоит из устройств задержки для моделирования перемещения 22, промежуточных запоминающих устройств 23, дешифраторов кодов адресов 24.

Устройство задержки для моделирования перемещения 22 могут быть выполнены либо в виде многоразрядных счетчиков, количество разрядов которых соответствует 5 расстоянию от предыдущего лесонакопителя до данного, выраженному в импульсах датчика перемещения 10, либо из отдельных линий задержки.

В качестве промежуточного запомина0 ющего устройства 23 может быть использована схема, содержащая п-разрядный RS-триггер 25 и элемент И 26 (фиг. 4). Количество разрядов п должно подбираться из условия,что 2П количества рабочих лесо5 накопителей. Установочный выход S первого промежуточного запоминающего устройства 23 соединен с выходом задатчика адреса 8, установочные входы п-разряд- ныхRS-триггеров остальных

0 промежуточных устройств соединены с выходами предыдущих промежуточных запоминающих устройств. Вход сброса R п-разрядных RS-триггеров всех остальных промежуточных запоминающих устройств

5 23, кроме первого, соединен с выходом дешифратора кодов адресов 24. Вход сброса R триггера первого промежуточного запоминающего устройства через линию задержки 27 соединен с выходом ДНБ 9. Выходы

0 RS-триггеров соединены с.первыми входами элементов И 26. Вторые входы элементов И первого промежуточного запоминающего устройства соединены с вы- ходом ДНБ 9, а вторые входы элементов И

5 всех остальных таких устройств - с выходами устройств задержки для моделирования перемещения 22. Вторые входы всех эле- ментов И первого промежуточного запоминающего устройства выполнены

0 инверсными. Выходы элементов И 26 всех промежуточных запоминающих устройств, кроме последнего, соединены с S-входами следующего промежуточного запоминающего устройства и входом дешифратора 24.

5 Выходы элементов И 26 последнего промежуточного запоминающего устройства соединены только со входом дешифратора 24. . Исполнительные механизмы сбрасывателей могут быть двух типов: позиционные

0 и временные. К примеру, мотор-редуктор - позиционного типа действия, а электромагнит - временного типа,

Схема выбора сбрасывателя 16 может быть, к примеру, реализована по одному из

5 двух вариантов, изображенных на фиг. 5, фиг, 6.

Конкретная реализация блока установки в нуль 19 зависит от типа исполнительного механизма сбрасывателя. При работе с исполнительным механизмом временного

типа блок установки в нуль 19 снимает сигнал сброса через промежуток времени, определяемый циклом работы сбрасывателя. При работе с исполнительным механизмов позиционного типа блок установки в нуль 19 снимает сигнал сброса при достижении исполнительным механизмов определенного положения, фиксируемого датчиком этого положения, связанным с блоком установки в нуль 19. В обоих предлагаемых вариантах реализации схемы выбора сбрасывателя 16 блок установки в нуль выполнен для использования и исполнительным механизмом временного типа.

Для варианта, изображенного на фиг. 5, первый блок памяти 17 реализован на катушках управления К1. КЗ и их контактах К1.1, К3.1, а второй блок памяти 18 - на катушках управления реле К2, К4 и их контактах К2.1, К4.1. ДБУ.20 реализован на контактах К1.2, КЗ.2, а блок установки в нуль 19

- на линии задержки 28 и реле К5. Вариант по фиг. 6 выполнен на интегральных микросхемах. В этом случае первый блок памяти 17 реализован на первом RS-триггере 29, второй блок 18 - на втором RS-триггере 30, дополнительный блок управления 20 - на элементах И 31,32,33,блок установки нуль

- на элементе И 31 и линии задержки 28.

Устройство работает следующим образом..

. Бревно из загрузочного устройства 1 поступает на подающий транспортер 2, который перемещает его на вход сортировочного транспортера с двухсторонним сбросом 4. Оператор из своей кабины 3 по качественным и геометрическим характеристикам бревна определяет номер лесонако- пителя, в который необходимо адресовать данное бревно и с помощью задатчика адреса 8, он производит заказ на сброс бревна в этот лесонакопитель.

Код адреса поступает в первое промежуточное запоминающее устройство 23, т.е. на S-входы п-разрядного RS-триггера. Код адреса запишется в триггер, а с его выхода поступает на входы элементов И 26. При выходе бревна из зоны ДНБ 9 на выходе этого датчика 9 появится сигнал низкого уровня, который приходит на второй вход элемента И 26 и разрешает прохождение кода адреса с выхода триггера на выход промежуточного запоминающего устройства, откуда код поступает на вход дешифратора 24 и записывается в RS-триггер следующего промежуточного устройства. При совпадении кода адреса, поступившего с промежуточного запоминающего устройства 23 с кодом дешифратора 24 на выходе последнего появится сигнал сброса, который поступит на исполнительный механизм сброса 12 первого сбрасывателя. Одновременно этот сигнал поступит на R-вход п-раз- рядного регистра следующего

промежуточного запоминающего устройства, тем самым обнуляя его.

Кроме того, при выходе этого бревна из зоны ДНБ 9, сигнал с выхода этого ДНБ поступитчерез линию задержки 27 на R-вхо0 ды RS-триггера первого промежуточного запоминающего устройства 23 и сбрасывает этот триггер. Этот же сигнал ДНБ 9 приходит на устройство задержки 22 и обнуляет его.

5 При несовпадении кода адреса с кодом дешифратора 24, код адреса хранится в RS- триггере второго промежуточного запоминающего устройства. Устройство задержки начинает счет импульсов датчика контроля

0 перемещения 10. Сосчитав количество импульсов, соответствующее расстоянию до следующего лесонакопителя, на выходе первого устройства задержки 22 появится сигнал, который поступает на вход обнуле5 ния следующего устройства задержки 22 и на второй вход элементов И 26, тем самым разрешает прохождение кода адреса с выхода п-разрядного RS-триггера на выход элементов И 26. Т.е. код адреса появляется

0 на выходе второго промежуточного запоми- - нающегоустройства 23, откуда он поступает на вход дешифратора 24 и на вход следующего запоминающего устройства 23. Снова происходит сравнение кода адреса с выхода

5 промежуточного запоминающего устройства 23 с кодом дешифратора 24 и при совпадении кодов на выходе дешифратора появится сигнал, поступающий на исполнительный механизм сбрасывателя второго.

0 (следующего) лесонакопителя и на R-вход RS-триггера следующего промежуточного запоминающего устройства, При несовпадении кодов работа блока управления 11 продолжается аналогично. Такая картина

5 будет наблюдаться при сброске бревен во все рабочие лесонакопители 5, только Для сброса в последний рабочий лесонакопитель сигнал с дешифратора 24 поступит не на исполнительный механизм 13, а на схему

0 выбора сбрасывателя 16.

Допустим, оператор адресовал бревно в последний рабочий лесонакопитель. При выходе бревна из зоны ДНБ 9 начинается перемещение кода адреса по промежуточ5 ным запоминающим устройствам 23. Брев- . но, продвигаясь по транспортеру 4, входит в зону ДРНБ 15. Появляется сигнал высокого уровня на выходе этого датчика 15, что приводит к установке в высокий уровень выхода первого блока памяти 17. В этот

момент БУ 11 выдает сигнал на сброс во второй блок памяти 18. То есть код адреса, дойдя до последнего промежуточного устройства 23 совпадает с кодом последнего дешифратора 24. При совпадении этих кодов на выходе дешифратора появится сигнал сброса. На выходе второго блока памяти 18 появится сигнал высокого уровня. При таком соотношении выходных сигналов первого и второго блоков памяти 17 и 18 ДБУ 20 коммутирует выходную цепь на исполнительный механизм сбрасывателя последнего рабочего лесонакопителя 13. По выходу бревна из зоны ДРНБ 15 на выходе первого блока памяти 17 появляется сигнал низкого уровня, после чего ДБУ 20 выдает сигнал сброса на выходную цепь, через которую этот сигнал поступает на исполнительный механизм сбрасывателя последнего рабочего лесонакопителя 13. Бревно падает в последний рабочий накопитель 6..

Одновременно сигнал сброса из ДБУ 20 поступает в блок установки в нуль 19. Сигнал обнуления, который появится на выходе этого блока сбросит первый и второй блок памяти 17 и 18 в нулевое (исходное) состояние. Схема выбора сбрасывателя 16 снова готова к работе.

Если бревно, предназначенное в один из рабочих лесонакопителей, кроме последнего, по каким-либо причинам не упало и продолжает двигаться по лесотранспорте- ру, его необходимо сбросить в резервный лесонакопитель 7, Когда это бревно входит в зону датчика наличия бревна в зоне резервного лесонакопителя 15, на выходе первого блока памяти 17 появляется сигнал высокого уровня. На выходе второго блока памяти 18 - сигнал низкого уровня. При гаком соотношении этих сигналов ДБУ 20 коммутирует выходную цепь на исполнительный механизм сбрасывателя резервного лесонакопителя 14. По выходу бревна из зоны ДРНБ 15 на выходе первого блока памяти 17 появляется сигнал низкого уровня, после чего ДБУ 20 выдает сигнал сброса на исполнительный механизм 14 сбрасывателя резервного лесонакопителя и бревно падает в резервный лесонакопитель 7. Сигнал сброса из ДБУ 20, поступает в блок установки в нуль 19. На выходе этого блока 19 появится сигнал обнуления, который сбросит первый блок памяти 17 в нулевое состояние.

Рассмотрим работу устройства управления с реализацией схемы выбора сбрасывателя 16 на реле (см. фиг. 5).

При отсутствии бревна в зоне ДРНБ 15 сигнал на выходе этого датчика отсутствует.

Перекидной контакт К4.2 соединен со входом исполнительного механизма 1 1 сбрасывателя резервного лесонакопителя, однако сигнал сброса благодаря нормально рэзо- 5 мкнутым контактам КЗ.2 по цепи контактов К1.2, КЗ.2, К4.2 на вход исполнительного механизма 14 не поступает.

При появлении в зоне ДРНБ 15 бревна, адресованного в последний рабочий лесо0 накопитель 7 на выходе этого датчика появится сигнал высокого уровня, который поступит на катушку управления реле К1. Замкнутся нормально разомкнутые контакты К1.1. разомкнутся нормально замкнутые

5 контакты К1.2 и напряжение питания через К1.1 и нормально замкнутые контакты К5.1 поступит на катушку управления реле КЗ. При этом происходит замыкание нормально разомкнутых контактов К3.1 и КЗ.2, т.е. са0 моблокировка реле КЗ. Если перейти к общей блок-схеме, то на этом этапе на выходе первого блока памяти 17 появился сигнал высокого уровня. В это время из БУ 11 приходит сигнал на катушку управления реле

5 К2. Замыкаются нормально разомкнутые контакты К2.1, напряжение питания поступает на катушку управления реле К4, после чего замыкаются нормально разомкнутые контакты К4.1 (реле К4 тоже самоблокиру0 ется) и перекидной контакт К4.2 перебрасывается на вход исполнительного механизма 13 сбрасывателя .последнего рабочего лесонакопителя. Т.е., на уровне блок-схемы, на этом этапе на выходе второго блока памяти

5 18 появляется сигнал высокого уровня и по выходу бревна из зоны ДРНБ 15 дополнительный блок управления 20 должен выдать сигнал на сброс исполнительному механизму 13 сбрасывателя последнего рабочего ле0 сонакопителя. При выходе бревна из зоны ДРНБ 15 снимается сигнал с катушки управления реле К1, размыкаются нормально разомкнутые контакты К1.1, замыкаются нормально замкнутые контакты К1.2. Сиг- 5 нал сброса через цепь контактов К1.2, КЗ.2, К4.2 поступает на исполнительный механизм 13 сбрасывателя последнего рабочего лесонакопителя. Одновременно этот же сигнал, пройдя через линию задержки 28, по0 ступает на катушку управления реле К5. Это вызывает размыкание нормально замкнутых контактов К5.1. что приводит к снятию напряжения с катушек управления реле КЗ и К4, т.е. возврат их в исходное состояние.

5 Схема выбора сбрасывателя 16 готова к дальнейшей работе.

Если в зону ДРНБ 15 входит бревно, адресованное в один из рабочих лесонакопителей, кроме последнего, но по какой-либо причине не упавшее с транспортера, то

произойдет замыкание нормально разомкнутых контактов К1.1, размыкание нормально замкнутых К1.2. Напряжение питания поступит на катушку управления реле КЗ, произойдет его самоблокировка и замкнутся нормально разомкнуты контакты КЗ.2. Поскольку из БУ 11 сигнал на катушку управления реле К2 не поступит, перекидной контакт К4.2 остается включенным на вход исполнительного механизма 14 сбра- сывателя резервного лёсонакопителя. При выходе бревна из зоны ДРНБ 15 размыка- ются контакты К1.1, замыкаются контакты К1.2 и сигнал сброса через цепь контактов К1.2, КЗ.2, К4.2 поступает на исполнитель- ный механизм 14 сбрасывателя резервного лёсонакопителя. Происходит сброс бревна в резервный лесонакопитель. Сигнал сброса через линию задержки 28, реле К 5 возвращает реле КЗ в исходное состояние.

Перейдем к работе .устройства управления с вариантом .реализации схемы выбора сбрасывателя на интегральных микросхемах (см. фиг. 6).

При отсутствии бревна в зоне ДРНБ 15 на выходах первого и второго RS-триггеров 29, 30 - сигналы низкого уровня. При появлении в зоне ДРНБ 15 бревна, адресованного в последний рабочий лесонакопитель, первый RS-триггер 29 по установочному S-вхо- ду установится в единичное состояние. .Однако дальнейшему прохождению этого сигнала препятствует высокий уровень сигнала ДРНБ 15, приходящий на инверсный вход элемента И 31, т.е. на выходе элемента И 31 - низкий уровень. В это время БУ 11 выдаст сигнал сброса, который по S-входу установит второй RS-триггер 30 в единичное состояние. Низкий уровень на выходе элеФормула изобретения

1. Устройство управления сортировкой лесоматериалов, содержащее датчик наличия бревна, датчик контроля перемещений бревен, за датчик адреса накопителя, выходами связанные с входами блока управления, первыми выходами связанного с исполнительными механизмами сбрасывателей в накопители, кроме последнего, исполнительные механизмы сбрасывателей в последний и резервный лесонакопители. датчик наличия бревна в зоне резервного лёсонакопителя, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно дополнительно содержит блоки памяти, дополнительный блок управления и блок установки в 0м, выход которого подключен к входам обнуления

мента И 31 запретит прохождение сигнала сброса на исполнительный механизм 13. При выходе бревна из зоны ДРНБ 15, на инверсный вход элемента И 31 поступит сигнал низкого уровня и на выходе этого элемента появится сигнал высокого уровня. который через элемент И 32 приходит на исполнительный механизм 13 сбрасывателя последнего рабочего накопителя. Одновременно высокий уровень на выходе элемента И 31 через линию задержки 28 поступает на R-входы сброса первого и второго RS-триггеров 26, 27 и сбрасывает эти триггеры в нулевое состояние, т.е. схема выбора сбрасывателя готова к приему следующего бревна.

При появлении в зоне ДРНБ 15 бревна, которое необходимо сбросить в резервный лесонакопитель, первый триггер 29 установится в единичное состояние. Поскольку сигнал сброса от БУ 11 на второй триггер 30 не поступает, то этот триггер находится в нулевом состоянии. При выходе бревна из зоны ДРНБ 15 на выходе элемента И 31 появится сигнал высокого уровня, который, благодаря низкому уровню на инверсном входе элемента И 33, поступает через этот элемент на исполнительный механизм 14 сбрасывателя резервного лёсонакопителя. Высокий уровень сигнала на выходе элемента И 14 через линию задержки 28 приходит на R-входы сброса первого и второго триггеров 29, 30 и сбрасывает эти триггеры в нулевое состояние.

Таким образом, предлагаемое устройство управления обладает более высокими технологическими возможностями в сравнении с известным.

первого и второго блоков памяти, первый и второй выходы дополнительного блока управления подсоединены к входам исполнительных механизмов сбрасывателей в резервный и последний лесонакопители, третий выход дополнительного блока управления подключен к входу блока установки в О, выходы блоков памяти соединены с первым и вторым входами дополнительного блока управления, выход датчика наличия бревна в зоне резервного лёсонакопителя соединен с вторым входом первого блока памяти и с третьим входом, второй выход блока управления соединен с вторым входом второго блока памяти.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что дополнительный блок управления включает элементы И, выход первого элемента И соединен с первыми входами

второго и третьего элементов И, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами дополнительного блока управления, первые входы второго и третьего элементов И объединены и являются

первым входом дополнительного блока управления, первый и второй входы первого элемента И являются соответственно вторым и третьим входами дополнительного блока управления.

Использование: в лесной и деревообрабатывающей промышленности. Устройство содержит задатчик адреса 8, датчик наличия бревна 9, датчик контроля перемещений 10, блок управления 11, исполнительные механизмы сбрасывателей 12, исполнительные механизмы резервного 13 и последнего 14 накопителя, датчик наличия бревна в зоне резервного накопителя 15, блок выбора сбрасывателя 16, содержащий блоки памяти 17, 8, блок установки в ноль 19 и блок управления 20.8-11-18-20-19-18,9-11,10-11. 15-17-20-13, 15-20-14, 19-17, 11-12. 6 ил.

на ис/юлг. мя-м 12

на uc/tofiH. мех-м i2

Фиг.З

на схему tbt&pa ft

Фиг. 5

77

70

15

JO

Ж

П

73

ЪЪ

7